如图所示,沿X方向存在一匀强电场,现在光滑绝缘的水平面上有一长为l的绝缘细线,细线一端系在坐标原点O,另一端系一质量为m、带电量为+q的小球,此时小球保持静止.现给小球一垂直于细线的很小的初速度v
,使小球在水平面上开始运动,若小球在X方向发生最大的位移大小为△x,求匀强电场的场强E大小和小球第一次到达电势能最大的位置所需的时间t.
某同学对小球运动分析和求解如下:
①给小球一垂直于细线的初速度v
后,小球作匀速圆周运动,电场力作为向心力,由向心力公式可解出场强;
②由运动学公式
可求得时间t.
请说明该同学的解题思路是否正确?如有错误,请指出错处,并作出正确解答;如果正确,请完成解答.
考点分析:
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如图所示的ABC是游乐场中的滑道模型,它位于竖直平面内,BC滑道水平,A B与水平面夹角为θ,DE是水面,AB=BC=CD=l.滑船(可视为小滑块)从A点由静止开始下滑,滑船与AB滑道间的动摩擦因数为μ,滑船落水点到竖直岸的水平距离为S,不计空气阻力,试求:
(1)滑船滑至C点时的速度;
(2)滑船滑至B点时的速度.
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用理想伏特表和安培表以及滑动变阻器、直流电源和一只灯泡组成电路测定灯泡的伏安特性.测得的I-U图象如图1所示,已知滑动变阻器的最大电阻为25Ω,电阻丝有效长度为20cm,电源电动势为6V且内阻不计.
(1)在图2的方框内,不改变滑动变阻器和电源的位置,补上伏特表和安培表以及灯泡的符号,完成电路图.要求滑动变阻器滑动片向右滑动时,灯泡的电压增大.
(2)在I-U图中可知,从B到A的过程中灯泡的电阻改变了______Ω
(3)在得出BA段图线数据的实验中,滑动变阻器滑动片向右滑动的长度是______cm.
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在用单摆测重力加速度的实验中:
(1)实验时必须控制摆角,若摆长为1.2m,则要将摆球拉至离平衡位置约______m处释放.
(2)某同学实验时改变摆长,测出几组摆长L和对应的周期T的数 据,作出T
2-L图线,如图所示.利用图线上任两点A、B的坐标(x
1,y
1)、(x
2,y
2),便可求得重力加速度g=______.
(3)作T
2-L图线解决物理问题,可以提示我们:若摆球的质量分布 不均匀,对测量结果将______.
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如图甲所示是某种“研究平抛运动”的实验装置:
(1)当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H,此瞬间电路断开使电磁铁释放b小球,最终两小球同时落地.该实验结果可表明
A.两小球落地速度的大小相同
B.两小球在空中运动的时间相等
C.a小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同
D.两小球在空中运动时的加速度相等
(2)利用该实验装置研究a小球平抛运动的速度,从斜槽同一位置释放小球,实验得到小球运动轨迹中的三个点A、B、C,如图乙所示.图中O为坐标原点,B点在两坐标线交点,坐标x
B=40cm,y
B=20cm,A、C点均在坐标线的中点.则a小球水平飞出时的初速度大小为v
o=
m/s;平抛小球在B点处的即时速度的大小v
B=
m/s.
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如图所示是运用DIS测定木块在水平桌面上滑动时加速度大小的实验图象.
(1)根据图象可求出木块的加速度大小为a=______ m/s
2;
(2)此实验过程中,还可以测得的物理量是______
A.木块的位移
B.木块与桌面的动摩擦因数
C.木块的平均速度
D.木块克服桌面摩擦力做的功.
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